• 정보보호학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.105-111
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• 2006

암호 활용과 코딩 이론은 유한체 $GF(2^m)$에서의 연산을 사용한다. 유한체 연산을 사용하는 분야에서 연산기의 공간, 시간 복잡도의 효율성은 메모리와 수행시간에 많은 영향을 미친다. 따라서 유한체 곱셈기를 효율적으로 구성하기 위한 노력은 계속 되고 있다. [11]에서 Massey-Omura는 정규기저를 사용하는 곱셈기를 제안했고, [1]에서 Agnew는 긴 지연시간을 갖는 Massey-Omura 곱셈기를 개선한 순차 곱셈기를 제안했다. Rayhani-Masoleh와 Hasan 그리고 S.Kwon은 Agnew의 곱셈기의 구조를 개선한 공간 복잡도를 줄인 곱셈기를 각각 제안했다[2,3]. [2]에서 Rayhani-Masoleh와 Hasan이 제안한 곱셈기의 구조는 [1]의 곱셈기보다 경로 지연시간은 약간 증가하였다. 하지만, [3]에서 S.Kwon는 [1]의 구조에서 시간 효율성의 감소가 없는 곱셈기의 구조를 제안했다. 본 논문에서는 type-II 최적 정규기저에서 S.Kwon의 곱셈기와 시간과 공간 효율성이 같은 Rayhani-Masoleh와 Hasan의 구조를 변형한 곱셈기를 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.43-55
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• 2010

센서 네트워크에서 송신자와 수신자 간의 인증을 위한 ${\mu}TESLA$ 브로드캐스트 인증 기법은 다수의 연구자들에 의해 연구되어 왔지만, 인증지연 문제를 내포하고 있다. Tree-based ${\mu}TESLA$는 ${\mu}TESLA$의 대표적인 인증지연 문제를 해결하였지만, 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조로 인해 메시지 인증시 송신자나 키 체인의 수에 따라 가변적인 오버헤드를 가지는 문제점이 있다. ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$는 하위 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조를 해쉬 체인으로 변경함으로써 고정된 연산량 가지는 인증서 구조를 제안하였다. 하지만, 순차적으로 분배되는 해쉬 체인 값만으로 ${\mu}TESLA$ 파라메타를 인증하므로 데이터 손실률이 높은 네트워크에서는 성공적인 인증을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 XOR 체인 기반 인증서 구조를 이용함으로써 ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$의 장점인 고정된 연산량과 Tree-based ${\mu}TESLA$의 장점인 데이터 손실에도 관대한 인증서 체인 구조를 제안하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.63-72
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• 2012

본 연구에서는 Quad FHD의 고해상도 동영상을 실시간 처리하는 고성능 H.264/AVC 디블로킹필터를 설계하였다. 연산처리 성능을 향상시키기 위해 라인에지필터 16개를 4개의 블록에지필터로 병렬 설계하였으며, 내부버퍼 크기와 연산 사이클을 줄이기 위해 H.264/AVC 디블로킹 필터 순서를 4단 병렬 지그재그 스캔 순서로 스케줄링하였다. 그리고 블록에지필터 연산 간 1사이클의 지연시간을 두어 데이터 충돌을 방지하고, 블록에지필터 간 내부버퍼를 인터리빙 버퍼로 구현하여 내부버퍼 크기를 줄였다. 0.18um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 최대 동작주파수가 90MHz이며, 게이트 수는 140.16 Kgates이다. 제안하는 H.264/AVC 디블로킹필터는 동작주파수 90MHz에서 Quad FHD급 동영상($3840{\times}2160$)을 초당 113.17프레임으로 실시간 처리가 가능한 결과이다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.351-355
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• 2006

RSA 암호 시스템은 IC카드, 모바일 및 WPKI, 전자화폐, SET, SSL 시스템 등에 많이 사용된다. RSA는 모듈러 지수승 연산을 통하여 수행되며, Montgomery 곱셈기를 사용하는 것이 효율적이라고 알려져 있다. Montgomery 곱셈기에서 임계 경로 지연 시간(Critical Path Delay)은 세 피연산자의 덧셈에 의존하고 캐리 전파를 효율적으로 처리하는 문제는 Montgomery 곱셈기의 효율성에 큰 영향을 미친다. 최근 캐리 전파를 제거하는 방법으로 캐리 저장 덧셈기(Carry Save Adder, CSA)를 사용하는 연구가 계속 되고 있다. McIvor외 세 명은 지수승 연산에 최적인 CSA 3단계로 구성된 Montgomery 곱셈기와 CSA 2단계로 구성된 Montgomery 곱셈기를 제안했다. 시간 복잡도 측면에서 후자는 전자에 비해 효율적이다. 본 논문에서는 후자보다 빠른 연산을 수행하기 위해 캐리 전파 제거 특성을 가진 이진 부호 자리(Signed-Digit, SD) 수 체계를 사용한다. 두 이진 SD 수의 덧셈을 수행하는 잉여 이진 덧셈기(Redundant Binary Adder, RBA)를 새로 제안하고 Montgomery 곱셈기에 적용한다. 기존의 RBA에서 사용하는 이진 SD 덧셈 규칙 대신 새로운 덧셈 규칙을 제안하고 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 1.8V 표준 셀 라이브러리에서 지원하는 게이트들을 사용하여 설계하고 시뮬레이션 하였다. 그 결과 McIvor의 2 방법과 기존의 RBA보다 최소 12.46%의 속도 향상을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.121-130
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• 2004

무선망과 VoIP 같은 서로 다른 음성 통신 네트워크간의 통신을 할 경우, 서로 다른 구조를 갖는 두 음성부호화기간의 효율적인 연동이 필요하다. 이런 경우, 가장 간단한 방법으로 두 음성부호화기의 복호화기와 부호화기를 직렬로 연결시키는 tandem방식을 사용할 수 있다. 하지만, tandem방식은 긴 지연시간과 많은 연산량, 그리고 음질저하의 문제점들을 갖는데, 이는 상호부호화 방법을 통해서 해결할 수 있다. 상호부호화 알고리듬은 송신단과 수신단의 음성 부호화기의 구조에 의해 결정되고, 본 논문에서는 연산량은 감소시키고, 음질은 향상시킬 수 있는 LSP 변환, 개선된 고속 피치 검색, 상호부호화기를 위한 새로운 지각가중 필터 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 AMR과 G.723.1간의 상호부호화기에 적용하였다. 제안된 상호부호화 알고리듬을 사용함으로써 tandem 방식에 비하여 연산량은 약 20%-58% 감소되는 반면, 음질은 향상된다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제10D권2호
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• pp.195-210
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• 2003

이 논문에서는 다차원 색인구조의 동시성을 최대화하는 동시성제어 알고리즘과 이를 위한 회복기법을 제안한다. 다차원 색인구조에서 동시성을 저하는 가장 큰 요인은 MBR 변경연산과 분할 연산이다. 제안하는 알고리즘은 먼저 MBR 변경연산으로 인한 동시성 저하를 최소화하기 위해서 PLC(Partial Lock Coupling) 기법을 제안한다. 이 기법은 기존 방법에 비해 잠금결합을 사용하는 회수를 크게 줄여 동시성을 높인다. 또한, MBR 변경의 수행 중에도 탐색자들이 해당 노드를 접근할 수 있도록 하는 MBR 변경 방법을 제안한다. 분할로 인한 동시성 저하를 해결하기 위해서 노드 분할로 인한 탐색자의 지연 시간을 최소화 할 수 있는 새로운 분할방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 BADA-4 DBMS의 저장시스템인 MiDAS-3에서 구현하여 성능평가를 수행한다. 다양한 실험을 통해 제안하는 방법이 기존 방법보다 우수함을 보인다. 마지막으로, 이 논문에서는 제안하는 동시성제어 방법에 적절한 회복기법을 제안한다. 회복기법은 동시성을 최대한 보장할 수 있도록 설계되었으며 빠른 회복시간을 보장한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1C호
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• pp.14-21
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• 2011

겹선형 페어링(bilinear pairing)을 기반으로 하는 암호 프로토콜들은 이산 대수 문제를 기반으로 하는 전통적인 타원 곡선 암호시스템을 대신하여 여러 방면에의 응용성을 제공한다. 겹선형 페어링의 빠른 계산을 위하여 최근 활발한 연구가 진행 중이지만, 여전히 ECC 상수배 연산에 비해서 페어링 연산에 사용되는 계산 비용은 상당히 크다고 여겨진다. 그러나 이진 유한체상의 페어링 계산 연구는 최근 많은 발전이 이루어졌다. 본 논문에서는 이진 유한체상에서의 BLS 서명스킴과 ECDSA 서명 스킴의 복잡도를 비교한다. 공정한 비교를 위하여 1024-bit RSA와 같은 레벨의 보안성을 가지는 160-bit ECDSA와 250-bit BLS를 선택하였다. 분석결과 BLS 스킴은 ECDSA에 비해 하드웨어 복잡도 및 계산 지연시간의 측면에서 많은 차이가 나지 않음을 설명해준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권3호
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• pp.33-42
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• 2003

본 논문에서는 NST (new Svoboda-Tung) 알고리즘을 이용한 비동기식 제산기의 효율적 설계에 관해 기술한다. 본 제산기설계에서는 비동기 설계방식을 사용하여 제산연산이 필요할 때에만 동작함으로써 전력소모를 줄이도록 설계한다. 제산기는 비동기식 파이프라인 구조를 이용한 per-scale부, iteration step부, on-the-fly converter부의 세부분으로 구성된다. Per-scale부에서는 새로운 전용 감산기를 이용하여 적은 면적과 고성능을 갖도록 설계한다. Iteration step부에서는 4개의 division step을 갖는 비동기식 링 구조로 설계하고, 아울러 크리티컬 패스(critical path)에 해당하는 부분만을 2선식으로, 나머지 부분은 단선식으로 구성하는 구현방법을 채택하여 하드웨어의 오버헤드를 줄인다. On-the-fly converter부는 iteration step부와 병렬연산이 가능한 on-the-fly 알고리즘을 이용하여 고속연산이 되도록 설계한다. 0.6㎛ CMOS 공정을 이용하여 설계한 결과, 1,480 ×1,200㎛²의 면적에 12,956개의 트랜지스터가 사용되었고, 41.7㎱의 평균지연시간을 가졌다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권11호
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• pp.32-39
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• 2009

본 논문에서 제안한 적응형 탐색 채널추정 알고리듬은 간섭신호와 유사한 기준신호를 정하기 위해 LMS 알고리듬을 수행하기 전에 병렬의 컨볼루션 연산을 수행한다. 컨볼루션 연산을 통해 출력된 신호는 채널의 지연시간과 진폭특성을 가지고 있어 간섭신호와 유사한 특성을 가진다. 또한 LMS 알고리듬 수행에 있어서 탭 계수를 갱신할 때 사용하는 추정간격 값을 고정된 값이 아닌 기울기의 부호에 따라 가변적인 값을 갖도록 하였다. 제안된 알고리듬의 성능평가는 이동통신환경과 유사한 Jake's 모델의 Rayliegh 다중경로 채널환경에서 실험하였다. 모의실험결과 기존 LMS 알고리듬은 데이터 110개를 반복 수행함으로써 약 -40 dB의 제곱오차수렴을 보였고 제안한 적응형 탐색 채널추정 알고리듬은 데이터 120개를 반복 수행함으로써 약 -80 dB의 제곱오차수렴을 보였다. 데이터의 반복연산에 따른 수렴속도는 다소 증가하였으나 오차정확도는 약 40 dB의 우수한 개선특성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.23-30
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• 2008

최근 페어링 기반의 암호시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 암호시스템의 효율성은 기존의 공개키 암호시스템과 같이 유한체에 의존한다. 페어링 기반의 암호시스템의 경우 주로 GF($3^m$)에서 고려되며 유한체 연산에서 곱셈 연산이 효율성에 가장 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 삼항 기약다항식 기반의 새로운 GF($3^m$) MSD-first Digit-Serial 곱셈기를 제안한다. 제안하는 MSD-first Digit-Serial 곱셈기는 모듈러 감산 연산부를 병렬화하여 공간복잡도는 기존의 결과와 거의 같으나 Critical Path Delay가 기존의 1MUL+(log ${\lceil}n{\rceil}$+1)ADD에서 1MUL+(log ${\lceil}n+1{\rceil}$)ADD으로 감소한다. 따라서 Digit이 $2^k$가 아닌 경우 1번의 덧셈에 대한 시간 지연이 감소한다.